持続可能な地殻エネルギーシステムの設計

地熱発電は、発電に利用した水を再び地下に戻し、地下の熱で温める循環サイクルをつくることによって、持続的なエネルギーシステムとすることができます。本研究では、流動評価を行うトレーサー試験結果を用いた地下構造推定や、ナノ・マイクロ粒子を用いた新しいトレーサー試験の提案、持続的な水の循環サイクルをつくるための最適デザインに関する手法を開発しています。解析解を活用した簡易なモデル化や、不確実性の定量評価、機械学習を活用した貯留層モデリングなどを取り入れています。

不確実性の定量評価

Collaborator: E. K. Bjarkasonさん(鈴木研)

地下から直接データを得るには井戸を掘る必要があり、とてもお金がかかります。

そこで、限られたデータ、不十分なデータに基づいて、解析しなければいけません。

用いた情報(計測データやモデル)がどのくらい確かかそうじゃないかかというものを数字で表現して、その不確実さが将来予測にどのくらい影響を及ぼすのかを評価します。

  • Bjarkason et al. (2020), Proc AFI

  • Bjarkason and Suzuki (2019), Proc 16th ICFD

不確実性の定量評価.jpg

岩石構造内の粒子トレーサー流動実験

Collaborator: 中山くん(東北大環境・渡邉研)

地下き裂内の流動評価のために、ナノ・マイクロ粒子を使うことによって、これまで得られなかったような情報を取得できる可能性があります。

本研究では、トレーサーシリコン基板上に岩石のマイクロ構造を作成し、中身を可視化することで岩石内を水がどのように流れるかを理解します。

  • Suzuki et al. (2020), Rock Mech. Rock Eng.

マイクロ粒子.jpg
き裂エッチング.jpg